Ectopic expression of LjmiR156 delays flowering, enhances shoot branching, and improves forage quality in alfalfa.

Aung, B., Gruber, M.Y., Amyot, L., Omari, K., Bertrand, A., et Hannoufa, A. (2015). « Ectopic expression of LjmiR156 delays flowering, enhances shoot branching, and improves forage quality in alfalfa. », Plant Biotechnology Reports, 9(6), p. 379-393. doi : 10.1007/s11816-015-0375-2  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le microARN156 (miR156) participe à la régulation de la date de floraison et de la production de biomasse en agissant sur les membres de la famille de gènes SPL (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE). Dans la foulée de nos recherches sur l’utilité du miR156 chez la luzerne, nous avons produit une luzerne transgénique exprimant l’hétérologue du gène codant le miR156 chez le Lotus japonicus (LjmiR156a). Les analyses par RACE-PCR en 5′ et par qRT-PCR ont confirmé que trois gènes SPL (MsSPL6, MsSPL12 et MsSPL13) ciblés par MsmiR156d sont également ciblés par LjmiR156a chez la luzerne. L’expression ectopique de LjmiR156a entraînait une régulation à la baisse de ces gènes SPL chez la luzerne transgénique ainsi qu’une diminution de la longueur des entre-nœuds, un retard de la floraison plus prononcé qu’avec MsmiR156d, une augmentation du degré de ramification et une production élevée de biomasse. La longueur des racines demeurait la même, mais la nodulation était réduite chez certains génotypes transgéniques. En outre, l’augmentation des teneurs en amidon, en sucres solubles et en composés phénoliques a été plus marquée chez tous les génotypes transgéniques avec l’expression hétérologue de LjmiR156a qu’avec MsmiR156d, mais les effets de cette expression sur les teneurs en lignine, en cellulose, en pectine, en sucres structuraux, en flavonoïdes et en caroténoïdes variaient d’un génotype nouveau de luzerne à l’autre. Les variations observées quant aux caractères/génotypes reflètent les changements de l’expression des gènes SPL ciblés par LjmiR156a chez la luzerne et montrent que LjmiR156a pourrait être utilisé pour l’amélioration de la qualité et du rendement en biomasse de la luzerne.

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